江苏四地区饮用水中污染谱检测及健康风险评估

发布时间：2020-10-21 23:02

　　 江苏省位于长江下游,是长三角经济带的重要区域,水污染问题日趋严重,然而常规监测项目仅包含传统无机物和微生物,饮用水污染谱特征尚不清楚。本研究以长江和太湖为水源的四个地区作为研究对象,选择代表性区域采集自来水,采用暴露组学的分析方法检测153种有机和无机污染物,以明确该地区饮用水的污染谱特征。同时,通过pubmed检索其他国家和地区饮用水污染谱的相关数据,获得饮用水中污染谱的地区分布特征。进一步地,采用EPA“四步法”明确饮用水中已知毒性污染物的危险度特征,评估人群通过饮用水途径暴露于此类污染物的潜在健康风险。通过敏感度分析发现元素硼和砷的水平是饮用水中对健康风险值评价贡献值较大的变量。本研究揭示了人群通过饮用水途径暴露于多种污染物的水平及引起的潜在健康风险,从而为饮用水安全性评价和饮用水标准的制定提供科学依据。第一部分江苏四地区饮用水中污染谱的检测及特征分析目的使用电感耦合等离子体质谱和气相色谱串联质谱,对江苏四地区的饮用水中污染物水平进行高通量分析,比较饮用水中污染物分布的地区特征。方法选择江苏四地区(南京、常州、无锡、苏州)代表性区域采集自来水105份,基于已建立的电感耦合等离子体质谱和气相色谱串联质谱的暴露组学分析方法对饮用水中153种污染物进行检测,比较不同水源的饮用水中污染物分布特征。通过pubmed检索其他国家、地区饮用水中污染物水平,比较不同国家地区的分布特征。结果检测结果显示四地区饮用水中66种污染物的检出率超过50%,其中23种物质在以长江(南京、常州)和太湖(无锡、苏州)为水源的饮用水中分布有显著差异,并且综合多种物质分析发现长江水质总体优于太湖。与世界其他国家和地区比较发现,饮用水中元素分布存在显著地区差异。南美、非洲及中东地区饮用水中金属污染严重,而饮用水中有机物的研究相对较少,并未发现显著性的地区分布差异。结论江苏四地区饮用水可检出多种微量污染物,但均低于国家饮用水质量标准,通过综合分析发现长江水质总体优于太湖。同时,饮用水中污染物分布存在显著的地区差异。第二部分饮用水中污染物暴露的健康风险评价目的基于美国EPA“四步法”,通过危害鉴别、暴露评价、剂量-反应关系和风险表征明确已知毒性污染物的危险度特征,评估饮用水中污染物暴露的潜在健康危害。方法采用EPA推荐的“四步法”,用蒙特卡罗模拟法,通过水晶球(Crystal Ball)风险模拟软件分析2种致癌物(砷、β-六氯环己烷)和11种非致癌物通过饮用水途径摄入对人体产生的健康风险及其不确定性,从而综合评价江苏地区成人饮用水中污染物的暴露状况及其对健康的潜在影响。结果对饮用水中污染物进行健康风险评估,饮用水中11种非致癌物的总健康风险均值为9.39E-3,2种致癌物的终生致癌风险均值为8.0E-6,根据EPA相关参考值,均处于可接受范围内。另外敏感度分析结果显示暴露时间和摄入率是总健康风险和总致癌风险中贡献值最大的两个变量,而元素硼和砷的水平则分别是污染物中贡献值较大的变量。结论江苏地区饮用水中致癌物和非致癌物引起的健康风险均处于可接受范围内。但元素砷对该地区人群造成的致癌风险较高,应当引起重视。通过敏感度分析结果可知,饮用水中的元素水平也是影响健康风险的主要因素之一。因此降低饮用水中有害元素的含量,对降低人群的健康风险具有显著意义。
【学位单位】：南京医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R123.1
【部分图文】：

谱仪（赛默飞世尔科技，美国），Thermo 电感耦合等离子体质谱 iCAP-Qc （赛默飞世尔科技，美国）XW-80A 漩涡混合器（上海青浦沪西仪器厂），电子天平（MettlerAE240 型，瑞士），KQ3200B 型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司），BeckmanAllegra 64R 台式高速离心机（Beckman Coulter，美国），氮吹仪（青岛大森环保设备有限公司），微量移液器（赛默飞世尔科技，美国），纯水仪系统 PURELAB Ultra（ELGA，英国）。2、 实验试剂色谱级纯二氯甲烷、正己烷、甲苯购于默克（达姆施塔特，德国），硫酸铵购买于 Sigma-Aldrich（圣路易斯，美国），调谐液和高纯浓硝酸（Trace Metal Grade,65% v/v）购于赛默飞世尔科技（马萨诸塞州，美国），元素混合标准溶液和内标溶液购于 Inorganic ventures（弗吉尼亚州，美国），有机物标准品和同位素内标（纯度均>95%）均购于 Dr. Ehrenstorfer（奥格斯堡，德国），153 种目标化合物分类见图 1.1。

图 1.2 采样点的设置5、样品处理（1） 无机元素测定水样混匀后取 1800 μL 水样至进口 EP 管中，加入 18ul 浓硝酸溶液后，再加入 18uL 浓度为 1mg/mL 的内标溶液，充分振荡后上机测定。（2） 有机物测定水样预处理：取 500ml 水样，振荡混匀后加入 10ul 同位素内标溶液（各内标的终浓度为 10ng/mL）；固相萃取：首先采用6mL甲醇溶液活化HLB ENVI-18 SPE小柱(500 mg/6mL,ENVI, USA)，然后向小柱中加入 5mL 超纯水洗去多余的甲醇。通过大体积进样管以 5ml/min 的流速上样，之后使用真空泵抽干 15 分钟。最后用 6mL 含 10%甲醇的乙酸乙酯以及 5mL 正己烷进行洗脱，得到的 11mL 收集液；氮吹浓缩：将上述约 11mL 收集液放入氮吹仪中低温进行氮吹，当收集液吹

3.60±4.36 2.22±2.10 6.48±7.61 3.44±5.83 0.15±0.03 0.15±0.03 0.15±0.03 0.16±0.05 0.19±0.02 0.20±0.03 0.21±0.05 0.21±0.05 1.03±1.68 1.38±2.50 0.61±0.26 0.74±0.67 C0.44±0.32 1.55±4.04 0.74±0.91 0.56±0.61 1.54±0.23 1.47±0.28 1.48±0.30 1.37±0.32 0.01±0.01 0.01±0.01 0.01±0.00 0.01±0.00 0.84±1.01 1.16±3.49 0.45±0.25 0.40±0.22 “均值±标准差”表示；质浓度单位为 μg/L,B 表示单位为 mg/L,C 表示单位为 ng/L.污染物检测相关文献检索数据定的关键词，本次文献检索共检索到 10741 篇关于饮用，通过阅读题目和摘要筛选后，共剩余 801 篇文章。最可纳入文章数为 59 篇，文献纳入步骤及文献中污染物的.5。
【参考文献】

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本文编号：2850713